Las nanopartículas magnéticas pueden abrir la barrera hematoencefálica y entregar moléculas directamente al cerebro, dicen investigadores de la Universidad de Montreal, Polytechnique Montréal, y CHU Sainte-Justine. Esta barrera corre dentro de casi todos los vasos del cerebro y lo protege de los elementos que circulan en la sangre y que pueden ser tóxicos para el cerebro. La investigación es importante ya que actualmente el 98% de las moléculas terapéuticas tampoco pueden atravesar la barrera hematoencefálica.
"La barrera se abre temporalmente en un lugar deseado durante aproximadamente 2 horas por una pequeña elevación de la temperatura generada por las nanopartículas cuando se exponen a un campo de radiofrecuencia, ", explicó el primer autor y co-inventor Seyed Nasrollah Tabatabaei." Nuestras pruebas revelaron que esta técnica no está asociada con ninguna inflamación del cerebro. Este nuevo resultado podría conducir a un gran avance en la forma en que se utilizan las nanopartículas en el tratamiento y diagnóstico de enfermedades cerebrales. "explicó el coinvestigador, Hélène Girouard. "En el presente, la cirugía es la única forma de tratar a los pacientes con trastornos cerebrales. Es más, mientras que los cirujanos pueden operar para extirpar ciertos tipos de tumores, algunos trastornos se encuentran en el tronco encefálico, entre nervios, haciendo imposible la cirugía, ", agregó la colaboradora y autora principal Anne-Sophie Carret.
Aunque la tecnología se desarrolló utilizando modelos murinos y aún no se ha probado en humanos, los investigadores confían en que la investigación futura permitirá su uso en personas. "Basándose en hallazgos anteriores y aprovechando el esfuerzo global de un equipo interdisciplinario de investigadores, esta tecnología propone una versión moderna de la visión descrita hace casi 40 años en la película Fantastic Voyage, donde un submarino en miniatura navegó en la red vascular para llegar a una región específica del cerebro, ", dijo el investigador principal Sylvain Martel. En investigaciones anteriores, Martel y su equipo habían logrado manipular el movimiento de las nanopartículas a través del cuerpo utilizando las fuerzas magnéticas generadas por las máquinas de resonancia magnética (MRI).
Para abrir la barrera hematoencefálica, las nanopartículas magnéticas se envían a la superficie de la barrera hematoencefálica en una ubicación deseada en el cerebro. Aunque no fue la técnica utilizada en este estudio, la colocación podría lograrse mediante el uso de la tecnología de resonancia magnética descrita anteriormente. Luego, los investigadores generaron un campo de radiofrecuencia. Las nanopartículas reaccionaron al campo de radiofrecuencia disipando el calor creando así una tensión mecánica en la barrera. Esto permite una apertura temporal y localizada de la barrera para la difusión de la terapéutica en el cerebro.
La técnica es única en muchos sentidos. "El resultado es bastante significativo, ya que demostramos en experimentos anteriores que las mismas nanopartículas también se pueden usar para navegar agentes terapéuticos en la red vascular usando un escáner de resonancia magnética clínica". ", Remarcó Martel." Vincular la capacidad de navegación con estos nuevos resultados permitiría que la terapéutica se administrara directamente a un sitio específico del cerebro, potencialmente mejorando significativamente la eficacia del tratamiento mientras se evita la circulación sistémica de agentes tóxicos que afectan los tejidos y órganos sanos, "Carret agregó." Si bien se han desarrollado otras técnicas para administrar medicamentos a la barrera hematoencefálica, o lo abren demasiado, exponer el cerebro a grandes riesgos, o no son lo suficientemente precisos, que conduce a la dispersión de los medicamentos y a posibles efectos secundarios no deseados, "Dijo Martel.
Aunque hay muchos obstáculos que superar antes de que la tecnología se pueda utilizar para tratar a los seres humanos, el equipo de investigación es optimista. "Aunque nuestros resultados actuales son solo una prueba de concepto, estamos en camino de lograr nuestro objetivo de desarrollar un mecanismo local de administración de fármacos que pueda tratar enfermedades oncológicas, psiquiátrico, trastornos neurológicos y neurodegenerativos, Entre otros, "Carret concluyó.
